© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

сваркой, позволило определить для каждого из этих способов скорость плавления металла и термический КПД процесса ηmla, определяемый как отношение мощности, затраченной на плавление металла, к мощности, поглощенной им. Значения скорости плавления образцов из стали 38ХМЮА и термического КПД для каждого источника тепла приведены в табл. 1.4. Как следует из таблицы, скорость плавления при Л+ДНЭ сварке почти вдвое выше, чем можно было бы ожидать при простом сложении мощностей обеих составляющих лазерно-дугового источника. Это свидетельствует о сильном взаимном влиянии лазерного пучка и дуги как источников тепла, объединяемых в комбинированном процессе.

Таблица 1.4

Характеристики теплового воздействия различных источников тепла на металл [75]

В работе [75] затронут также вопрос о динамическом (силовом) воздействии лазерного пучка на поверхность сварочной ванны и его роли в изменении характеристик дугового источника тепла при комбинированной сварке. В отличие от свободногорящей электрической дуги, являющейся практически поверхностным источником тепла, сфокусированное лазерное излучение, мощность которого достаточна для интенсивного испарения металла, является, как известно, заглубленным источником. В

68

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

комбинированном процессе давление отдачи струи паров, образующейся в результате лазерного испарения металла, вызывает, также как и при лазерной сварке с глубоким проплавлением, прогиб поверхности сварочной ванны и соответственно заглубление дугового источника тепла в изделие. В результате лазерно-дуговой источник приобретает черты, присущие такому концентрированному источнику тепловой энергии, как лазерный пучок.

Высокая плотность мощности, вводимой в металл комбинированным источником тепла, позволила авторам работы [75] успешно применить лазернодуговой нагрев для резки и поверхностного упрочнения различных материалов. Например, при комбинированной термообработке поверхности конструкционных сталей и алюминиевых сплавов (как и в случае сварки, использовалась схема процесса с односторонним расположением источников тепла) удалось значительно увеличить глубину закаленного слоя по сравнению с лазерной обработкой, не увеличивая мощность лазера. В экспериментах по лазерно-дуговой резке тонколистовых жаропрочных сплавов и композиционнных материалов, которая осуществлялась по схеме с расположением лазерного пучка и дуги с разных сторон изделия, авторы пришли к результатам, аналогичным полученным в работах [12, 35]. В частности, наилучший эффект по производительности и качеству резания достигался в том случае, когда мощности, вкладываемые в металл каждой из составляющих комбинированного источника тепла, были примерно равны. Таким образом, проведенные в работе [75] исследования продемонстрировали перспективность лазерно-дуговой резки и модификации поверхности как способов металлообработки, сочетающих в себе высокую эффективность технологических процессов с возможностью использования относительно маломощных лазерных установок.

Важному аспекту проблемы взаимодействия лазерного излучения с электрической дугой в комбинированных процессах металлообработки, а именно влиянию плазмы дугового разряда на распространяющийся в ней

69

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

лазерный пучок, посвящена работа [76]. Целью авторов было исследовать поглощение лазерного излучения различных длин волн плазмой электрической дуги, горящей в потоке аргона между вольфрамовым катодом и медным водоохлаждаемым анодом. В экспериментах использовалась как свободногорящая, так и сжатая потоком газа дуга (степень сжатия задавалась расходом аргона через сопло диаметром 2 мм). Ток дуги изменялся в диапазоне 40…300 А. Авторы исследовали прохождение маломощных лазерных пучков с длиной волны излучения 10,6 мкм (СO2-лазер, мощность 3 Вт) и 0,63 мкм (HeNe лазер, мощность 1,5 мВт) сквозь столб дуги в направлении, перпендикулярном его оси.

На рис. 1.43 представлены результаты измерения коэффициента пропускания излучения СO2-лазера плазмой свободногорящей (кривая 1) и сжатой (кривая 2) электрической дуги в зависимости от тока. Как следует из рисунка, с ростом тока и степени сжатия дуги коэффициент пропускания лазерного излучения уменьшается, причем сжатие дуги оказывает более сильное влияние, чем увеличение тока. Полученные экспериментальные данные позволили авторам рассчитать полный коэффициент поглощения лазерного излучения с длиной волны 10,6 мкм плазмой столба дуги (необходимый для расчета поперечный размер столба, изменяющийся с током и расходом газа, оценивался визуально). Расчетные зависимости коэффициента поглощения от тока для свободногорящей и сжатой дуги представлены на рис. 1.44.

В работе [76] проводились также измерения распределения интенсивности зондирующего излучения СO2-лазера в поперечном сечении пучка в отсутствие дуги и при ее зажигании (в этих экспериментах использовался лазерный пучок, диаметр которого был соизмерим с поперечным размером столба дуги). Было установлено, что нормальное (гауссовское) распределение интенсивности по радиусу в исходном лазерном пучке приобретает после прохождения пучком дуговой плазмы провал в центре, ориентированный вдоль оси столба. Это

70

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

Рис. 1.43. Коэффициент пропускания лазерного излучения с длиной волны 10,6

мкм плазмой столба аргоновой дуги в зависимости от тока (длина дуги 8 мм, расход аргона 5 л/мин): 1 - свободногорящая дуга (диаметр

столба 7…15 мм); 2 - сжатая дуга [76]

Рис. 1.44. Коэффициент поглощения лазерного излучения с длиной волны 10,6 мкм плазмой столба аргоновой дуги в зависимости от тока: 1 - свободногорящая дуга; 2 - сжатая дуга [76]

71

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

свидетельствует об оптической неоднородности столба дуги по радиусу, связанной с более высокой вблизи оси концентрацией заряженных частиц, ответственных за поглощение лазерного излучения дуговой плазмой. Относительно изменения оптических свойств плазмы по высоте столба дуги авторы отмечают, что коэффициент пропускания излучения остается практически постоянным, не упоминая, к сожалению, о поведении коэффициента поглощения.

Эксперименты с использованием излучения He-Ne-лазера показали, что дуга, как свободногорящая, так и сжатая, вплоть до токов ≈ 300 А не ослабляет (в пределах погрешности измерений) проходящий лазерный пучок. На основании этих данных, подтверждающих известную зависимость коэффициента поглощения плазмой электромагнитного излучения от его длины волны, авторы делают вывод о прозрачности плазмы аргоновой дуги и для излучения ИАГ-лазера с длиной волны 1,06 мкм.

Характеризуя работу [76] в целом, следует отметить, что полученные авторами результаты могут быть полезны для оценки степени воздействия дуговой плазмы на распространяющийся в ней лазерный пучок в зависимости от способа и условий реализации комбинированного процесса. Вместе с тем необходимо помнить, что малая мощность зондирующего излучения в экспериментах авторов практически исключала влияние лазерного пучка на характеристики дуговой плазмы. Результатом такого влияния в реальных лазерно-дуговых процессах, когда мощность, вносимая в дугу лазерным излучением, соизмерима с ее электрической мощностью, может стать существенное перераспределение оптических свойств плазмы, а следовательно, и изменение условий распространения в ней лазерного пучка по сравнению с невозмущенной дуговой плазмой. При определенных условиях это может привести к появлению новых оптических эффектов, связанных с самовоздействием мощного лазерного пучка в плазме комбинированного разряда [30].

72

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

Работа [77] китайских ученых представляет собой довольно подробное экспериментальное исследование особенностей комбинированной сварки нержавеющей стали с использованием излучения СO2-лазера и аргоновой дуги с вольфрамовым электродом (основные результаты этого исследования можно найти также в кратком сообщении [78]). Наряду с вопросами технологического характера, такими как определение параметров проплавления металла, оценка эффективности и производительности процесса, в данной работе рассматривается широкий круг вопросов, касающихся взаимовлияния лазерного пучка и электрической дуги при их совместном использовании. Так, впервые (если не считать краткого упоминания об этом в работе [54]) исследованы особенности возбуждения дугового разряда в присутствии лазерного пучка. В этих экспериментах дуговая горелка устанавливалась под углом 45о к направлению излучения так, что рабочий конец неплавящегося электрода не доходил до оси пучка на 3…5 мм, а до поверхности изделия на 2…3 мм. К дуговому промежутку прикладывалось напряжение 160 В, после чего на изделие направлялось непрерывное лазерное излучение мощностью 400 Вт. Киносъемка со скоростью 50 кадров/сек показала, что дуга возбуждалась в тот момент, когда лазерная плазма, расширяясь в процессе своего развития, достигала конца электрода, т.е. перекрывала весь разрядный промежуток. При увеличении мощности лазерного пучка надежность возбуждения дуги повышалась и заметно сокращался интервал времени от момента включения лазерного излучения до момента зажигания дугового разряда.

Достаточно большое внимание в работе [77] уделено экспериментальному изучению такого аспекта взаимовлияния электрической дуги и лазерного пучка, объединяемых в комбинированном процессе, как «привязка» анодной области дуги к факелу лазерной плазмы и соответственно изменение формы столба дугового разряда. Называя это явление эффектом «притяжения» дуги, авторы отмечают, что его проявление зависит от тока дуги, времени ее устойчивого горения до включения лазерного излучения, расстояния между рабочим концом

73

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

электрода и осью пучка, а также от мощности лазерного излучения. Чем больше ток, длительность устойчивого горения, удаленность дуги от оси лазерного пучка и меньше его мощность, тем слабее влияние плазменного факела на столб дуговой плазмы. В частности, при мощности лазерного излучения ниже 350 Вт, токе дуги более 30 А и расстоянии между электродом и осью пучка более 3 мм эффект «притяжения» вообще не наблюдался. Указанные закономерности поведения дуги отмечались как при неподвижном, так и при движущемся изделии, причем перемещение изделия усиливало эффект «притяжения» анодной области дугового разряда.

Стабилизация анодной области дуги в зоне лазерного нагрева металла как результат ее «притяжения» к факелу лазерной плазмы позволяет существенно увеличить скорость комбинированной сварки по сравнению с дуговой. Например, в экспериментах авторов [77] дуга при токе 30 А и мощности лазерного излучения 500 Вт оставалась устойчивой вплоть до скорости сварки 10 м/мин, в то время как при обычной дуговой сварке неплавящимся электродом она теряла устойчивость уже при скорости 2 м/мин. Полученные в работе [77] экспериментальные зависимости между предельной скоростью перемещения изделия и током дуги при Л+ДНЭ и ДНЭ сварке аналогичны зависимостям, приведенным в статье [54].

На основании анализа результатов скоростной (3000 кадров/сек) киносъемки поведения дуги в комбинированном процессе авторы работы [77] выстраивают явления, происходящие при взаимодействии лазерного пучка с электрической дугой, в следующем порядке. После включения лазерного излучения над поверхностью изделия возникает облако паров металла и генерируется достаточно высокотемпературная лазерная плазма. Плазменный факел, расширяясь, «притягивает» к себе столб дуги, в результате чего тот искривляется и длина дуги увеличивается. Цвет прианодной зоны столба дуги изменяется (от красного при самостоятельном горении дугового разряда до голубого после объединения с факелом лазерной плазмы), что свидетельствует

74

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

о повышении температуры дуговой плазмы в области лазерно-дугового взаимодействия.

В работе [77] дается следующее физическое толкование наблюдаемых явлений. Увеличение температуры дуговой плазмы при ее объединении с более высокотемпературной лазерной плазмой приводит к возрастанию электропроводности и уменьшению напряженности электрического поля в этой области дуги. Поэтому в соответствии с принципом минимума энергии (принцип Штеенбека) столб дуги стремится сформироваться в пределах факела лазерной плазмы, а анодное пятно - «привязаться» к пятну лазерного нагрева металла. В свою очередь, это приводит к повышению температуры поверхности изделия (за счет дополнительного дугового нагрева) и увеличению поглощательной способности обрабатываемого металла в зоне лазерного воздействия. Здесь следует отметить, что такая трактовка процессов лазернодугового взаимодействия в целом совпадает с предложенной другими исследователями в более ранних работах (см., например, [10, 54]). Единственная новая гипотеза, которая выдвинута авторами работы [77] как еще одна возможная причина повышения эффективности лазерного нагрева изделия при комбинированной сварке, - это уменьшение плотности приповерхностной лазерной плазмы в результате ее объединения с плазмой слаботочной (менее 90 А) дуги. Следствием снижения концентрации заряженных частиц в плазме, а, значит, и ее коэффициента поглощения, должно стать увеличение доли энергии лазерного пучка, доходящей до поверхности металла.

Экспериментальному подтверждению гипотезы о снижении плотности заряженных частиц в лазерно-дуговой плазме по сравнению с лазерной посвящена более поздняя работа [79], в которой методом Штарка (J. Stark) измерялась концентрация электронов в приповерхностной плазме при лазерном, дуговом и комбинированном воздействии на металл. В экспериментах использовали импульсный ИАГ-лазер с энергией импульса излучения 5 Дж и длительностью менее 2 мс, а также горелку для сварки

75

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

вольфрамовым электродом в инертных газах. Изделием служила алюминиевая пластина толщиной 0,8 мм.

Результаты измерений плотности электронов ne (лазерная плазма при энергии импульса излучения 5 Дж - ne = 1,5×1018 см-3; дуговая плазма при токе 30 А - ne = 9,5×1016 см-3; лазерно-дуговая плазма при тех же условиях - ne = 5,2×1017 см-3) формально подтверждают предположение, высказанное в работе [77], о снижении концентрации заряженных частиц в приповерхностной плазме, возникающей при объединении дуговой и лазерной плазмы, генерируемой сфокусированным излучением СO2-лазера. Однако, приведенные данные не могут служить прямым экспериментальным доказательством справедливости такого предположения, т.к. были получены в совершенно иных экспериментальных условиях, а именно, с использованием излучения импульсного ИАГ-лазера вместо СO2-лазера непрерывного действия. Кроме того не указано, в какой именно момент времени по отношению к началу лазерного импульса проводились измерения концентрации электронов. Между тем хорошо известно, что параметры приповерхностной плазмы в значительной мере зависят от длины волны лазерного излучения, а в случае использования импульсного лазера изменяются также и во времени [80]. Таким образом, вывод авторов работы [79] о снижении плотности приповерхностной плазмы в комбинированном процессе безотносительно к типу используемого лазера является спорным.

К работам, посвященным экспериментальному исследованию различных аспектов взаимовлияния лазерного пучка и дуги с неплавящимся электродом при комбинированной сварке, относится и работа [81]. В экспериментах использовалась схема процесса с расположением источников тепла по одну сторону изделия (горелка с вольфрамовым электродом устанавливалась под углом к нормально направленному на поверхность образца лазерному пучку). Автор отмечает существенное повышение скорости сварки в лазерно-дуговом процессе, увеличение глубины проплавления и ее незначительную зависимость

76

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

от длины дуги и скорости перемещения изделия. Как и в других работах, подчеркивается, что суммарный тепловой эффект совместного использования лазерного пучка и дуги превышает сумму эффектов от каждого из источников тепла в отдельности. По результатам измерения параметров проплавления металла, наблюдения поведения дуги с помощью киносъемки и других экспериментов автор работы [81] делает вывод о том, что ключевую роль при взаимодействии лазерного пучка и электрической дуги в комбинированном процессе играет индуцированная лазерным излучением приповерхностная плазма. Она способствует возбуждению, пространственной стабилизации и контрагированию дуги, т.е. фактически делает ее управляемой лазерным пучком.

Как следует из обзора рассмотренных выше работ, знания о процессах, происходящих при взаимодействии сфокусированного лазерного излучения и плазмы электрической дуги между собой и с обрабатываемым металлом, с течением времени обогащались все новыми экспериментальными данными. Накопление экспериментального материала потребовало изменения направления и методов исследований в сторону более глубокого проникновения в суть наблюдаемых явлений, их теоретического описания и математического моделирования.

Работы, специально посвященные теоретическому исследованию взаимодействия лазерного пучка с плазмой электрической дуги применительно к лазерно-дуговым и лазерно-плазменным технологическим процессам, начали появляться в печати в самом конце 1980-х годов. В частности, в работах [82, 83] представлены результаты численного исследования влияния пучка излучения СO2-лазера на характеристики плазмы дугового разряда, горящего в цилиндрическом канале с аксиальным потоком газа. Задача решалась в предположении, что плазма однородна по длине канала и слабо влияет на распространяющийся вдоль его оси параллельный лазерный пучок. Впервые было показано, что при определенных условиях в рассматриваемой системе

77

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

реализуется комбинированный лазерно-дуговой разряд, в котором радиальные распределения температуры, скорости плазмы и плотности тока существенно отличаются от распределений соответствующих характеристик плазмы для обычной дуги в канале. Здесь следует упомянуть и работу [84], в которой была предпринята попытка математического моделирования процессов, происходящих при комбинированной Л+ПД сварке. Для упрощения модели использовалось допущение об осесимметричности дуговой плазмы, основные характеристики которой, за исключением собственного магнитного поля тока и радиальной компоненты скорости плазмы, усреднялись по области дуги. Предполагалось, что обмен энергией между лазерным пучком и дуговой плазмой осуществляется за счет обратного тормозного поглощения лазерного излучения в плазме. При этом энергия, вводимая лазерным пучком, также усреднялась по сечению плазменной дуги.

Построение упрощенных математических моделей комбинированных процессов на основе различных способов усреднения параметров дуговой плазмы и лазерного пучка позволило описать основные закономерности их взаимовлияния, например, повышение температуры и снижение напряженности электрического поля в дуге под действием излучения CO2-лазера, ослабление пучка за счет поглощения лазерного излучения в дуговой плазме и др. Для более детального изучения эффектов лазерно-дугового взаимодействия и особенностей комбинированного разряда требовалось привлечение математических моделей с распределенными параметрами, т.е. моделей, учитывающих пространственное распределение как характеристик дуговой плазмы, так и характеристик взаимодействующего с ней лазерного пучка. Подобные исследования были выполнены в Институте электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины и опубликованы в работах [85-89] (см. также обзор [30]).

Работы [85-89] посвящены теоретическому описанию и математическому моделированию комбинированного разряда, возникающего при взаимодействии сфокусированного излучения СO2-лазера с плазмой столба

78

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

дуги, в лазерно-дуговом плазмотроне с аксиальным течением газа. Математическое моделирование комбинированного разряда проводилось на основе системы МГД-уравнений в приближении осесимметричного пограничного слоя для плазмы и квазиоптического приближения для лазерного пучка, распространяющегося вдоль оси плазмоформирующего канала. С целью корректного задания начальных условий для плазмы вблизи катода лазернодугового плазмотрона была разработана самосогласованная модель катодных процессов для трубчатого термоэмиссионного катода, подогреваемого лазерным излучением [88-90]. Характеристики плазмы, генерируемой таким плазмотроном, и взаимодействующего с ней сфокусированного лазерного пучка изучались как на участке разряда, стабилизированном стенками канала [85, 86, 89], так и на открытом участке разряда [87, 89]. Было установлено, что при определенных соотношениях между током дуги и мощностью лазерного излучения распределения температуры, плотности тока и скорости плазмы в лазерно-дуговом плазмотроне, существенным образом отличаются от соответствующих распределений для обычной плазменной дуги, а пучок излучения испытывает значительное поглощение и дополнительную фокусировку в плазме комбинированного разряда. Здесь следует отметить, что к аналогичным результатам пришли и авторы более поздней работы [91], посвященной численному моделированию осесимметричного лазерно-дугового разряда, горящего с трубчатого катода в потоке аргона, выполненному на основе полной системы МГД-уравнений для плазмы и скалярного волнового уравнения для поля гауссова пучка излучения СО2-лазера с учетом рефракции и поглощения пучка в плазме.

Проведенные теоретические исследования позволили не только уточнить представления о ранее известных закономерностях взаимного влияния лазерного пучка и дуговой плазмы, но и предсказать новые эффекты лазернодугового взаимодействия, которые могут проявиться при реализации комбинированного разряда. В частности, было показано, что воздействуя

79

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

сфокусированным лазерным излучением на плазму электрической дуги, можно эффективно управлять ее характеристиками путем изменения мощности и условий фокусировки используемого лазерного пучка. С другой стороны, варьируя ток дуги, расход и состав плазмообразующего газа, можно влиять на фокусирующие свойства возникающей в такой системе плазменной линзы. Это позволяет сделать заключение об эффективности использования комбинированного разряда в качестве источника тепла, обладающего новыми возможностями управления концентрацией энергии, вводимой в

обрабатываемый материал, и о перспективности создания на его основе лазерно-дуговых горелок и плазмотронов для комбинированных процессов сварки, резки, термической обработки материалов и нанесения покрытий [92].

80

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.Патон Б. Е. Плазменные технологии на рубеже веков // Автоматическая сварка. - 2000. - № 12. - С. 3-5.

2.Коваленко В. С. Лазерна технологiя: новi досягнення // Вiстник НАНУ. - 2000. - № 1. - С. 11-22.

3.Коваленко В. С., Крiвцун I. В. Комбiнованi лазерно-дуговi процеси обробки матерiалiв (I) // Науковi вiстi НТУУ <КПI>. - 2001. - № 5 (в печати).

4.Коваленко В. С., Крiвцун I. В. Комбiнованi лазерно-дуговi процеси обробки матерiалiв (II) // Науковi вiстi НТУУ <КПI>. - 2001. - № 6 (в печати).

5.Пат. 1547172 Великобритания, МКИ B23K 26/00, 9/00. Methods and apparatus for cutting, welding, drilling and surface treating / W. M. Steen. - Опубл. 06.06.79.

6.Пат. 1600796 (доп. к пат. 1547172) Великобритания, МКИ B23K 26/00, 9/00. Improvements in methods and apparatus for cutting, welding and surface treating / W. M. Steen. - Опубл. 21.10.81.

7.Пат. 4167662 США, МКИ B23K 9/00. Methods and apparatus for cutting and welding / W. M. Steen. - Опубл. 11.09.79.

8.Пат. 2813642 Германия, МКИ B23K 26/00. Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung von werkstucken mittels eines laserstrahls / W. M. Steen. - Опубл. 04.10.79.

9.Eboo M., Steen W. M., Clarke J. Arc augmented laser welding // Advances in welding processes: Proceedings of the 4th Int. Conf., England, Harrogate, 1978. - Vol.1. - P. 257-265.

10.Steen W. M., Eboo M. Arc augmented laser welding // Metal Construction. - 1979. - Vol. 11, No. 7. - P. 332-335.

81

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

11.Clarke J., Steen W. M. Arc augmented laser cutting // Proceedings of the Laser 1979 Conf., Germany, Munich, 1979. - P. 247.

12.Steen W. M. Arc augmented laser processing of materials // J. of Appl. Phys. - 1980. - Vol. 51, No. 11. - P. 5636-5641.

13.Alexander J., Steen W. M. Penetration studies on arc augmented laser welding // Proceedings of Int. Conf. on Welding Research in the 1980s, Japan, Osaka, 1980. - P. 121-129.

14.Alexander J., Steen W. M. Arc augmented laser welding process - variables, structure and properties // Joining Metals. Practice and Perform: Proceedings of Spring Resident. Conf. No.18, England, Warwick, 1981. - Vol.1. - P. 155-160.

15.Mazumder J., Steen W. M. Laser welding of steels in can making // Welding J. - 1981. - Vol. 60, No. 6. - P. 19-25.

16.Кривцун И. В. Особенности проплавления металла при лазерно-дуговой сварке // Автоматическая сварка. - 2001. - № 12 (в печати).

17.Заявка 56-49195 Япония, МКИ B23K 26/00, 9/00. Welding method combining laser welding and TIG welding / M. Hamasaki. - Опубл. 20.11.81.

18.Заявка 58-184081 Япония, МКИ B23K 26/00. Combined welding method / А. Shato, S. Kavaguti. - Опубл. 27.10.83.

19.Заявка 58-184082 Япония, МКИ B23K 26/12. Laser welding method / T. Nakamura, R. Kono, K. Minamida, et al. - Опубл. 27.10.83.

20.Заявка 58-184084 Япония, МКИ B23K 26/12. Laser welding method / T. Nakamura, R. Kono, H. Fusita. - Опубл. 27.10.83.

21.Заявка 58-184085 Япония, МКИ B23K 26/12. Laser welding method / T. Nakamura, R. Kono. - Опубл. 27.10.83.

82

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

22.Заявка 59-42196 Япония, МКИ B23K 26/12. Welding method with high concentration of energy / K. Minamida, H. Takafusi, T. Nakamura, et al. - Опубл. 08.03.84.

23.Заявка 59-232690 Япония, МКИ B23K 31/06, 9/02. Method of welding / S. Shugiyama, K. Nakayama, N. Shano. - Опубл. 27.12.84.

24.Заявка 59-66991 Япония, МКИ B23K 26/12, 9/16. Welding method combining laser welding and MIG welding / M. Hamasaki. - Опубл. 16.04.84.

25.Заявка 60-8916 Япония, МКИ B23K 26/12, 9/16. Welding method combining laser welding and MIG welding / M. Hamasaki. - Опубл. 16.04.84.

26.Пат. 4507540 США, МКИ B23K 27/00. Welding method combining laser welding and MIG welding / M. Hamasaki. - Опубл. 26.03.85.

27.Заявка 60-106688 Япония, МКИ B23K 26/12, 26/14. Laser working device / M. Hashiura, T. Uno, S. Shusuki. - Опубл. 12.06.85.

28.Заявка 60-216989 Япония, МКИ B23K 26/14. Laser working apparatus / S. Hoshinouchi, M. Kanaoka, A. Fukada. - Опубл. 30.10.85.

29.Пат. 4689466 США, МКИ B23K 26/00. Laser-beam operated machining apparatus / S. Hoshinouchi, M. Kanaoka, A. Fukada. - Опубл. 25.08.87.

30.Laser-arc discharge: Theory and applications / V. S. Gvozdetsky, I. V. Krivtsun, M. I. Chizhenko, et al. // Welding and Surfacing Rev. - Harwood Academic Publ., 1995. - Vol. 3. - 148 p.

31.Заявка 60-234782 Япония, МКИ B23K 26/00, 26/14. Laser beam working apparatus / M. Kanaoka, S. Hoshinouchi. - Опубл. 21.11.85.

32.Заявка 61-232079 Япония, МКИ B23K 26/00, 9/00, 9/16. Laser welding method / M. Ono. - Опубл. 16.10.86.

83

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

33.Заявка 60-154894 Япония, МКИ B23K 26/14. Working head in working device using laser light / Y. Kanehara. - Опубл. 14.08.85.

34.Заявка 63-30193 Япония, МКИ B23K 26/00, 9/16. Laser welding method / T. Omay. - Опубл. 08.02.88.

35.Повышение скорости лазерной резки металлов плазменным подогревом / А. П. Халбошин, Ю. В. Курочкин, А. М. Любченко и др. // Сварочное производство. - 1990. - № 12. - С. 3-5.

36.Walduck R. P., Biffin J. Plasma arc augmented laser welding // Welding and Metal Fabrication. - 1994. - Vol. 62, No. 4. - P. 172-176.

37.Cullison A. Two processes together are proving better than one // Welding J. - 1994. - Vol. 73, No. 11. - P. 16.

38.Пат. 5866870 США, МКИ B23K 10/00, 26/00. Enhanced laser beam welding / R. P. Walduck. - Опубл. 02.02.99.

39.Tusek J. Sinergic operation of welding arc and laser beam - for practical application or for scientific research only? // Varilna tehnika. - 1996. - Vol. 45, No. 2. - P. 39-46.

40.Пат. 5700989 США, МКИ B23K 26/00, 10/00. Combined laser and plasma arc welding torch / I. S. Dykhno, I. V. Krivtsun, G. N. Ignatchenko. - Опубл. 23.12.97.

41.Пат. 5705785 США, МКИ B23K 26/00. Combined laser and plasma arc welding torch / I. Dykhno, I. Parneta, G. Ignatchenko, et al. - Опубл. 06.01.98.

42.Krivtsun I. V., Som A. I. Modeling of the laser-arc plasma torch // Progress in Plasma Processing of Materials: Proceedings of the 5th Int. Thermal Plasma Processes Conf., Russia, St. Petersburg, 1998. - New York: Begell House Inc., 1999. - 958 p.

84

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

43.Сом А. И., Кривцун И. В. Лазер + плазма: новые возможности в наплавке // Автоматическа сварка. - 2000. - № 12. - С. 36-41.

44.Coaxial TIG-YAG and MIG-YAG welding methods / T. Ishide, M. Nayama, M. Watanabe, et al. // J. of Japan Weld. Soc. - 2001. - Vol. 70, No. 4. - P. 12-17.

45.Dilthey U., Wieschemann A. Prospects by combining and coupling laser beam and arc welding processes // Rivista Italiana della Saldatura. - 2000. - Vol. 52, No. 6. - P. 749-759.

46.Yoneda M., Katsumura M. Laser hybrid processing // J. of Japan Weld. Soc. - 1989. - Vol. 58, No. 6. - P. 427-434.

47.Merard R., Luciani P. Y. Sodure par faisceau laser a CO2 de faible puissance, associe a une sourse auxiliaire de chauffage // Proceedings of 3eme Colloq. Int. Soudage et Fusion Faisceau Electrons et Laser, France, Lyon, 1983. - P. 561-568.

48.Luciani P. Y., Charissoux C., Calret J. N. CO2-laser auxiliary source coupling: application to welding // Proceedings of the 3rd Int. Conf. Lasers Manuf. [LIM-3], France, Paris, 1986. - P. 117-123.

49.Hamasaki M. Method of material processing by using laser // Weld. Technique. - 1983. - Vol. 31, No. 12. - P. 64-69.

50.Hamasaki M. New method of laser welding - laser welding with using MIG welding // Pipe Eng. - 1984. - Vol. 26, No. 2. - P. 51-55.

51.Hamasaki M., Katsumura M. Welding method combining laser radiation and electric arc // Tool Eng. - 1984. - Vol. 28, No. 4. - P. 25-29.

52.TIG or MIG arc augmented laser welding of thick mild steel plate / J. Matsuda, A. Utsumi, M. Katsumura, et al. // Joining and Materials. - 1988. - Vol. 1, No. 1. - P. 31-34.

85

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

53.Matsuda J. Laser-MIG welding of thick mild steel plates // J. High Temp. Soc. - 1989. - Vol. 14, No. 5. - P. 234-239.

54.Diebold T. P., Albright C. E. welding of aluminum alloy 5052 // Welding J. - 1984. - Vol. 63, No. 6. - P. 18-24.

55.Arc-augmented laser welding of aluminium / Final Rept., New-York, Welding Research Council, 1987.

56.Wendelstorf J., Decker I., Wohlfahrt, H. Laser-enhanced gas tungsten arc welding (laser-TIG) // Weld. World. - 1994. - Vol. 34. - P. 395-396.

57.Nakata K., Kurosawa T., Yoshikawa M. Sumitomo jukikai giho // Techn. Rev. - 1996. - Vol. 44, No. 131. - P. 25-28.

58.Moeniralam Z., Luijendijk T. Wisselwerking tussen laserlassen en booglassen // Lastechniek. - 1996. - Vol. 62, No. 7-8. - P. 3-6.

59.Blundell N. J. Arc takes laser welding into new territory // Materials World. - 1998. - No. 9. - P. 537-538

60.Irving B. Automotive engineers plunge into tomorrow's joining problems // Welding J. - 1994. - Vol. 73, No. 11. - P. 47-50.

61.Штауфер Г. Лазерна гибридная сварка // Труды Международной конференции <Сварка и соединение 2000: Новые материалы и новые перспективы>, Израиль, 2000. - М: <СпецЭлектрод>, 2000. - С. 52-61.

62.Staufer H., Hackl H. Laser-hybrid welding - a powerful joining technology // Proceedings of the 7th Int. Aachener Swei?technik Kolloq. , Germany, Aachen, 2001. - Vol. 1. - P. 477-488.

63.Углов A. A. I Всесоюзное совещание по лазерной металлургии и лазерноплазменной обработке, 20-22 ноября 1984 г. (хроника) // Физика и хими обработки материалов. - 1985. - № 5. - С. 143.

86

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

64.Промышленное применение лазеров в трубосварочном производстве / В. А. Панчев, В. А. Плекин, П. Е. Генинг и др. // Сварочное производство. - 1990. -

№ 12. - С. 2-3.

65.Гутман М. Б., Рубин Г. К., Селезнев Ю. Н. Лазерно-плазменно-дуговая обработка металлических изделий // Автомобильная промышленность. - 1986. - № 10. - С. 32-33.

66.Селезнев Ю. Н., Журавель В. М. Лазерно-дуговая обработка деталей // Автомобильна промышленность. - 1988. - № 2. - С. 23.

67.Бородачев А. С., Журавель В. М., Селезнев Ю. Н. Анализ процессов лазернодуговой металлообработки // Электротехника. - 1988. - № 11. - С. 16-18.

68.Селезнев Ю. Н. Применение поглощающих покрытий при лазерно-дуговой термообработке // Электротехника. - 1988. - № 11. - С. 18-20.

69.Дьюли У. Лазерна технология и анализ материалов. - М.: Мир, 1986. - 504 с.

70.Характеристики дуги постоянного тока прямой полярности при одновременном нагреве металла лазерным пучком / С. Г. Горный, В. А. Лопота, В. Д. Редозубов и др. // Автоматическая сварка. - 1987. - № 11. - С. 73-74.

71.Лазерно-дугова сварка металлов / В. В. Башенко, С. Г. Горный, В. А. Лопота и др. - Л.: ЛДНТП, 1988. - 22 с.

72.Горный С. Г., Лопота В. А., Редозубов В. Д. Исследование электрических характеристик дуги при лазерно-дуговой сварке // Сварочное производство. - 1989. - № 1. - С. 28-29.

73.Особенности нагрева металла при лазерно-дуговой сварке / С. Г. Горный, В. А. Лопота, В. Д. Редозубов и др. // Автоматическая сварка. - 1989. - № 1. - С. 73-74.

87

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

74.Physical fundamentals of a laser-arc effect on metals / A. L. Petrov, A. E. Zaikin, A. P. Kanavin, et al. // Proceedings of the 4th Colloq. Int. Soudage et Fusion Faisceau Electrons et Laser, France, Cannes, 1988. - P. 203-210.

75.Способ лазерно-дуговой обработки материалов и его применение / Д. М. Гуреев, А. Е. Заикин, А. В. Золотаревский и др. // Лазерная технология и автоматизаци исследований: Труды ФИ АН СССР. - М.: Наука, 1989. - 198. -

С. 41-61.

76.Бибик О. Б., Бродягин В.Н., Покладов Ю. П. Особенности взаимодействия лазерного излучени и электрической сварочной дуги применительно к процессу комбинированной лазерно-дуговой сварки // Физика и химия обработки материалов. - 1990. - № 2. - С. 95-98.

77.Research of a new welding technique - double heat source laser-arc / J. R. Zhao, S. B. Zhang, D. Sun, et al. // IIW Doc. - 1990. - No. XII-1187-90. - P. 375-390.

78.Laser teams with tungsten arc to speed sheet metal welding // Weld. Design and Fabr. - 1991. - Vol. 64, No. 8. - P. 14.

79.A study of arc augmented laser welding / H. Shengsun, Z. Shaobin, L. Dengping, et al. // IIW Doc. - 1991. - No. XII-1267-91. - P. 207-213.

80.Воздействие лазерного излучения на материалы / Р. В. Арутюнян, В. Ю. Баранов, Л. А. Большов и др. // М.: Наука, 1989. - 367 с.

81.Cui H. Untersuchung der wechselwirkungen zwischen schwei?lichtbogen und fokussiertem laserstrahl und der anwendungsmoglichkeiten kombinierter laserlichtbogen technik, GKSS Rept. - 1991. - No. E62. - Р. 1-12.

82.Лазерно-дуговой разряд в канале / В. С. Гвоздецкий, И. В. Кривцун, А. А. Свиргун и др. - Киев: ИЭС им. Е. О. Патона (Препр. ИЭС-89-6), 1989. - 30 с.

88

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

83.Расчетная оценка влияния лазерного излучения на характеристики плазмы столба дуги в канале сопла / В. С. Гвоздецкий, И. В. Кривцун, А. А. Свиргун и др. // Автоматическая сварка. - 1990. - № 8. - С. 8-14.

84.Dowden J. M., Kapadia P. D., Sibold D. Mathematical modelling of laser welding // Int. Journ. Joining of Materials. - 1991. - Vol. 3. - P. 73-78.

85.Гвоздецкий В. С., Кривцун И. В., Чиженко М. И. Численное исследование характеристик разряда в канале лазерно-дугового плазмотрона. - Киев: ИЭС им. Е. О. Патона (Препр. ИЭС-91-2), 1991. - 42 с.

86.Гвоздецкий В. С., Кривцун И. В., Чиженко М. И. Взаимодействие лазерного пучка с плазмой электрической дуги // Материалы VIII Всесоюзной конференции по физике низкотемпературной плазмы, Минск, 1991. - Ч. III. -

С. 31-32.

87.Гвоздецкий В. С., Кривцун И. В., Чиженко М. И. Расчет характеристик лазерно-дугового разряда в потоке аргона // Тезисы докладов Международной конференции <Физика дуги и источники питания>. - Киев:

ИЭС им. Е. О. Патона, 1992. - С. 24-25.

88.Кривцун И. В., Чиженко М. И. Основы расчета лазерно-дуговых плазмотронов // Автоматическая сварка. - 1997. - № 1. - С. 16 - 23.

89.Krivtsun I. V. Modeling of the laser-arc plasma torch // Abstracts of the 5th Int. Thermal Plasma Processes Conf., Russia, St. Petersburg, 1998. - P. 132.

90.Кривцун И. В. Особенности работы трубчатого термокатода, подогреваемого лазерным излучением // Автоматическая сварка. - 2001. - № 10. - С. 56 - 62.

91.Старцев В. Н., Мартыненко Д. П., Леонов А. Ф. Исследование характеристик столба дуги при лазерно-дуговой сварке на основе численного моделировани // Теплофизика высоких температур. - 2000. - 38, № 1. - С. 24-29.

89

© И.В. Кривцун, 2001 (ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко 11,

Тел. (044) 261-5349, Факс: (044) 268-0486, krivtsun@i.com.ua, http://www.plasma.kiev.ua/people/krivtsun.html

92.Патон Б. Е. Совершенствование способов сварки - один из путей повышения качества и экономичности сварных конструкций // Автоматическая сварка. - 1995. - № 11. - С. 3 - 11. Эффекты совместного воздействия лазерного пучка и электрической дуги на обрабатываемое изделие

90